为了发挥第三代半导体材料的性能优势,确保器件系统长寿命、高性能、高可靠性工作,急需研发能满足其高温工作需求的高导热封装材料。纳米金属材料因具有低温烧结高温工作的优点,成为大功率电力电子器件理想的封装固晶材料。但是面对第三代半导体器件高性能高可靠性的需求,需进一步提高烧结纳米金属固晶材料的热学性能。具有高导热、大比表面积的石墨烯是理想的强化导热性能的添加组分,可优化烧结纳米金属固晶材料的各种性能。然而金属基体与高质量原始石墨烯之间润湿性差,阻碍声子的传输,容易产生较大的界面热阻。所以如何尽可能保证石墨烯高质量结构、高热导率的同时,减小其与金属基体之间的界面热阻,提高界面热传递,是本文研究的重点。本文提出使用氧等离子体处理高质量石墨烯的方法,再通过高温热分解醋酸铜,在氧等离子处理后的石墨烯（PTG）表面预先可控制备铜纳米颗粒,研究提高石墨烯/纳米铜热界面材料的导热率。研究结果表明,氧等离子体处理能在石墨烯表面接枝含氧官能团,提高石墨烯与铜的润湿性以及在溶液中的分散性。高温热分解使醋酸铜完全转化成Cu-Cu₂O纳米颗粒。相对于原始石墨烯,PTG表面生长的Cu-Cu₂O纳米颗粒分布更密集更规则,平均粒径也从2034nm减小到163nm,达到低温低压烧结所需的纳米尺寸要求。氧等离子处理在PTG上接枝的含氧官能团促进石墨烯与纳米铜形成C-O-Cu键,提高石墨烯与铜基体之间的键合强度,减小两者之间的界面热阻。PTG表面密集的Cu-Cu₂O纳米颗粒在石墨烯与铜基体之间起到热传递的桥梁作用,提高热传递中电子传输的效率,有利于进一步降低界面热阻。试验结果表明,相同的烧结工艺下,添加PTG/Cu-Cu₂O复合材料能明显提高烧结纳米铜的热导率,其中PTG含量为0.1wt%时,热导率提高效果最明显,比烧结纳米纯铜热导率高141.1%,但提高程度随PTG含量的增加而降低。另外,本文还研究采用高温热分解醋酸银,直接在原始石墨烯上预先可控制备银纳米颗粒的方法,降低石墨烯与银基体的界面热阻,提高石墨烯/纳米银热界面材料的导热率。研究结果表明可以通过调节醋酸银的含量控制石墨烯表面生长的银纳米颗粒的尺寸,银纳米颗粒的尺寸随醋酸银含量的增加而增加。10 mol%醋酸银含量时,生长的银纳米颗粒数量密集、大小均匀、粒径尺寸合适,更适合用于制备低温低压烧结所需的银纳米颗粒。在相同的烧结工艺下,石墨烯/银纳米颗粒混合材料的添加能提高烧结银的热导率。